ILCグループからの要望

浜松訪問報告 (06/05/24)
2006/06/01@GLDCAL meeting
神戸大 川越
浜松からの報告
(仮)製品番号
ピクセル数
PDE
Gain
eff_geom
(定義に注意)
S10361-025U
1600
20%
2.75E5
37%
S10361-050U
400
40%
7.5E5
59%
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HPK山本さんは会議のため欠席
製品化(カタログ品)に向けた開発(上の表)
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研究者のための開発はこれと並行して進める
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我々が持っているサンプルとは別のもの(改良版?)
さらに改良したものを来年度早々にマーケットへ?
For T2K, ILC, and Belle (RICH)
今後の予定を明確にしておく(最後のページ)
HPKからの要望
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(京大田口氏の報告に関して)レーザーのスキャンを対角線でもやってみてほしい。
ILCからの要望リスト
• 高Gain化
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今回テストした1600ピクセルでG=1~3x105
3000~4000ピクセルだとG<105??
アンプ不要にしたい。できればG>5x105
低ゲインだと、1p.e.相当の信号がノイズに埋もれる。
• Geometrical efficiency
– 今回テストした1600ピクセルで有効領域は20%程度
– 不感部分を作るバイアス抵抗の面積は抵抗を変えずに
調整可能?
• 面積 S=L * W (長さ*幅)
• 抵抗 R=σ * L / W / d(抵抗率*長さ/幅/厚み)
ILCからの要望リスト(続き)
• ピクセル構造とピクセル数
– 次の目標は1600ピクセルの4倍として6400ピクセル/(1.6mm x
1.6mm)
– ただし、ゲインと検出効率の兼ね合いもある。
• (HPK) 25um pitchが限界?20um pitchは難しい。
– 六角形ピクセル? 次ページ
• (HPK) これは考えている。
• サンプル数
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今年中に約千個必要。
現在は、数個のサンプルを大学間で使い回している。
人手と測定設備があってもサンプル数が足りない。
サンプル間のばらつき
長期テスト
放射線耐性のテスト
六角形構造(KEK坪山氏)
• クロストークの低減(隣のピクセ
ルとの縁の長さに比例?)
• 放電の可能性を低める。インプラ
ントの角が90度から120度となり、
なめらかに。
• 左図
– 六角:インプラント
– 赤線:メタル線
– 青線、黒線:バイアス抵抗
• こうすると、6角形の各片をバイ
アス抵抗が1本ずつとおり面積
が有効に使える。
• メタル配線の上にバイアス抵抗
を作れないなら黒、青の線を2/
3の長さにする。
MPPC開発の3本柱
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T2K
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2006:数百~千のサンプルのテスト
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2007:量産開始 最大10万個
2008:測定器建設、2009:実験開始
ILC
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2006:約千個のサンプルでプロトタイプ作製
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1600pix, 1mm x 1mm の改良版(better PDE,できればGainも)
パッケージは2mm x 3mm x 1mm に納める(竹下氏から図面)。
2007以降: 多ピクセル化に挑戦。例えば
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~100pix & ~400pix, 1.2mm x 1.2mm
波長変換ファイバーと接続できるようパッケージ化
30um pitch, 1.5mm x 1.5mm, 2500 pix
25um pitch, 2.0mm x 2.0mm, 6400 pix
2008/2009 3万個を使ったプロトタイプ作製
201?年 本実験測定器用に1千万個
RICH
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ピクセル数<100, 面積>2mm x 2mm, Gain>10^6, PDE>80%(QE)x50% 長波長
(400nm→800nm), Noise rate <1MHz (0.5pe), TTS 1ns (trigger), 50ps (TOF)
2006: 大面積MPPCの基礎特性試験、光学系デザイン、測定、光学系+MPPCの性能測定
2007: アレー製作、試験:1ユニット:6x6~12x12、
2008: 4ユニットx 4ユニット程度のRICHプロトタイプ